西太平洋构造区的古生代构造

西太平洋构造区的古生代构造

中国东南是欧亚板块的前方，与太平洋接壤。这是中国最活跃的结构区之一，具有互联互通、大陆扩张、开裂和伴随的增采带等特点。这一发展过程都与欧亚大陆板块向东增生有着直接联系。一、南大别海槽沉积相1000—1200Ma扬子板块向北俯冲,在秦岭—大别山地区形成近EW向古缝合线。该缝合线上出露有高压低温变质杂岩,蓝闪片岩和C类榴辉岩及蛇绿岩套。100—600Ma,扬子板块东部的构造格局,由北向南:大陆斜坡、远海坪、边缘活动深海海槽。其叠置增积棱柱楔表现出由滨海砂砾岩相→浅海灰岩、白云岩→复理石相→火山岩(细碧岩)→浊积岩相、碧玉岩→硅质岩相。伴随俯冲过程形成北北东向郯城—庐江—南昌转换断层,它与东西向地体边界断裂交切,形成交接盆地。是幔穹和高热活动区。370—500Ma,来自赤道的大洋岩片向北运动,在闭合过程中将大洋玄武岩层—绿岩推覆在下扬子板块之上,在萍乡—象山形成近东西向拼接边界。西界在清江—曲江—四会—吴川一带与郯—庐转换裂解带相连。它的发展严格控制着沉积岩和岩浆岩的产状。在边界带上零星出露超镁铁质岩及中高压相系变质杂岩。二、流纹岩链特征中国东部及西太平洋向东增生出现过三次大型裂解(破坏)和伴随的增生(建设)表现为:1.1000—1200Ma,发生在扬子板块的大型转换裂解带,裂解的同时在交结点上有大规模的基性—超基性岩侵位。2.95—190Ma,欧亚联合大陆解体,地幔楔向上穹起,在东部诱发了纵贯南北的大型裂解带,并增生了一套大陆型英安-流纹岩链。由于各微板块的基底差异,呈现出三个不同的岩区。并表现出向东生长的特征。(A)下扬子型,属硅饱和到硅弱饱和安粗岩体系,为继承晋宁期近EW向断陷活动带;(B)南岭型,属硅不饱和到硅过饱和的英安岩体系,系继承加里东期构造带的火山活动带;(C)裂解生长型,属强硅饱和的流纹岩体系,它构成中国东部大陆板块内,沿NNE—SN向建设起来的新地体,晚于前两个继承型岩浆活动带,喷发高峰期为100—125Ma。∑Nd(T)—1.7到-6.7,87Sr/8aSr0.70608—0.71309,地幔组分占52.3%,表明为迅速大规模裂解时喷出的深源岩浆。由于受西部郯—庐—清—曲—四—吴边界构造所控制,限制了它向西活动。3.5—75Ma,中国东部及西太平洋裂解—增生带向东迁移至欧亚板块东部大陆边缘,近SN向系鱼川—静岗构造线以东的东北日本。新的裂解伴随有大规模的富Na贫SiO2的拉斑玄武岩质的钙碱性岩浆喷出。热点是造成本大陆扩张和裂解的重要原因,也是大陆内部垂直振荡运动的关键。本区热点的快速运动,表明是起源于岩石圈之下。三、—构造岩浆类型及地壳演化——花岗岩的分布特征①前震旦纪花岗岩仅出露在江南-雪峰隆起之上,如九岭、休宁、石耳山的富斜花岗闪长岩。时代为937.1Ma、963Ma。87Sr/86Sr为0.7413;②350—500Ma为二云母花岗岩,仅出露在武夷山隆起的东西向构造带,如诸广、宁风、宁化等岩体。87Sr/86Sr0.7100—0.7241、∑Nd—9.8,δEu0.22;③200—300Ma顺西部边界侵入的花岗闪长岩类,87Sr/86Sr0.7069—0.7233;④95—195Ma是本区强烈侵入时期,主要为黑云母花岗岩和钾长花岗岩,根据构造-地球化学信息,可分为三个区:(A)下扬子系列,为二长花岗岩及花岗闪长岩,一般集中在150Ma左右,87Sr/86Sr0.704—0.707、206Pb/204Pb18.025—18.40、207Pb/204Pb15.502—15.931、208Pb/204Pb37.936—38.468,δEu都在0.8—1.0之间,显示了上地幔—下地壳物质特征;(B)南岭系列,具明显的向南生长的分带特征。其87Sr/86Sr为0.706—0.713,δEu0.4—0.8之间;(C)东部裂解生长型岩浆带,主要侵入期在115—75Ma,它为迅速张裂环境、深源、浅成、快速侵入的钾长-晶洞花岗岩,呈NNE-SN向展布。其87Sr/86Sr(i)0.7058—0.7106,∑Nd(T)—1.7到-6.7,地幔成分Nd(%)35—47,岩浆中含地幔物质61—75%。其岩浆演化规律:87Sr/86Sr与岩体年龄呈正比;87Sr/86Sr与K2O(wt%)呈正比;δEu与岩体年龄呈反比。随岩体时代变新,黑云母由铁黑云母→镁黑云母→锂云母向铁叶云母演化。四、晚元古代—叠置增生与盆地迁移下扬子-钱塘亚板块碰撞之后,沉积受东西向基底构造格局的控制。表现出以升降为主,在江南隆起两侧沉积了地槽型下古生代地层。华夏亚板块的下古生代为大洋型火山杂岩及硅质建造。500Ma之后,中国东南成为统一大陆板块。上古生代—中生代时期江南隆起和武夷山隆起不断上升,沉积盆地中心不断向外迁移。到三叠系黄马青组、范家塘组的沉降中心已被迫迁至长江狭窄地带。安源组、乌灶组沉积盆地中心迁至浙赣铁路线一带。梨山组和金鸡组只沉积在闽南及粤东南盆地中。五、下古生代地区古地磁异常东南板块的地壳结构,上地幔顶部平均速度8.03km/s。下扬子亚板块地壳为多层结构,由西向东地壳厚度从32km变薄至28km,低速层由19km→16km→11km递减。而华夏亚板块为三层结构。华南沿海地壳厚度28—31km,地幔顶部速度7.85km/s,东海、南海大陆架上地幔顶部速度约为7.64km/s,东北日本为7.71km/s。表明地壳结构有相似之处,为大陆性地壳。而速度偏低意味着是地幔上涌的高热、高活动的“裂谷垫”区。华夏亚板块也普遍存在低速度层:泉州—汕头低速层厚2.76km;桂东2km;桂东南6km;海南岛在10km处亦有低速层存在。东南大陆和边缘海的上地幔P波速度结构,华夏亚板块整个上地幔稳定,上部有三个过渡层,并无明显低速层,与澳大利亚地盾相似,可能属冈瓦纳古陆的分离部分。重力场:主要可分出NNE向和近EW向异常。NNE向正重力异常:如以潮州—泉州—福州—温州—象山为零值线的台湾海峡+50mGal强正异常带;庐江—南昌+10—+15mGal正异常带;东北日本—小笠原+60—+350mGal强正异常带。EW向重力梯度带:九江—湖州+20mGal正异常带;萍乡—象山—10mGal的异常带;连县—大埔+5—+8mGal;佛山—汕头+10mGal异常带。三个大型块状强负重力异常区,主要为生长变质杂岩核区:如秦岭-大别山隆起区,为-70mGal的强负重力场;江南-雪峰山古隆起变质岩区,为-40mGal的块状负异常;武夷山隆起区,为一65mGal的强负重力异常区。深部场源磁异常E表现出:南昌-韶关、温州-象山为NNE向强正磁异常带;以武夷山西侧、戴云山东侧为零值线的武夷山区为强负异常。总的反映出板块边界均为强正异常带,而隆起陆核为块状强负异常区。东南地区古地磁资料证实,早寒武世的古南极位置(540Ma,N24.9°.E4.8°或550Ma,N18.4°,E355.8°)和中志留世的古南极位置(430Ma,N24.9°,E6.7°或240Ma,N17.7°,E8.1°)几乎重合在一起。因此,东南板块早寒武世和中志留世地极位置的一致性,反映为属冈瓦纳大陆的一部分,分离事件发生在下古生代早期。证明了东南板块是来自南方的块体,不断拼贴在华北板块南部。六、构造岩石学和生物生态学①拼贴增生是由南向北,地壳生长是由北向南逐渐推移;②大陆形成后,由于大陆内聚力的衰竭,地壳不断扩张,在中国东部形成一系列NNE-SN向裂解,并形成建设型新的构造岩浆地体。这种增生是由西向东;③裂解带的形成是由于热点和地幔对流导致大陆解体;④东南板块10